BIOLOGIA EVOLUZIONISTICA (4)

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1 Corso di Zoologia BIOLOGIA EVOLUZIONISTICA (4) (adattamento, nicchia ecologica, convergenza adattativa, coevoluzione)

2 I processi di adattamento

3 I fenomeni di adattamento possono essere studiati come processi evolutivi in atto ma anche evidenziati a macroscala (specie o taxa superiori)

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5 Nuoto

6 Il nuoto mediante flagelli

7 Il nuoto mediante pinna caudale

8 Pettorale Anale Dorsale T r o n c o C a u d a l e Ondulazione Oscillazione Tipologie di nuoto tramite pinne differenti

9 Adattamenti al nuoto in specie di uccelli acquatici

10 Movimento sul suolo

11 Adattamento arti e appendici ambulacrali

12 Adattamenti alla locomozione terrestre in rettili e mammiferi

13 Adattamenti alla deambulazione arboricola in alcuni mammiferi

14 Movimento sul suolo di corsa

15 Movimento sotto il suolo

16 Camminatore -Saltellatore Camminatore - Saltatore Saltatore Saltellatore- Infosssatore Saltellatore Camminatore - Saltatore- Infosssatore Tipologie di movimento di anfibi anuri Nuotatore

17 Spostamento su un substrato: lo strisciamento

18 Meccanica dello strisciamento (rettili)

19 Meccanica dello strisciamento (artropodi)

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21 Adattamenti alla locomozione terrestre in alcuni uccelli

22 Volo

23 Adattamenti agli spostamenti in aria: salto con tuffo e volo

24 Adattamenti all alimentazione: filtrazione negli Cnidari

25 Adattamenti all alimentazione: filtrazione negli Cnidari

26 Adattamenti all alimentazione: negli Uccelli e struttura del becco

27 Adattamenti all alimentazione: filtrazione negli Uccelli

28 Adattamenti a diversi tipi di alimentazione nei mammiferi: la dentizione

29 Adattamenti alla predazione

30 Adattamenti delle prede velocità criptismo, omocromia colorazione disruptiva criptismo omomorfia Mimetismo aposematismo

31 Adattamenti dei predatori velocità «armi» criptismo aggressivo

32 Adattamenti all escrezione Protonefridio (Platelminta) Metanefridio (Polichete) Gh. Antennale (Crostaceo) Tubuli malpighiani (Insetto)

33 Adattamenti al freddo

34 La nicchia ecologica

35 Cos è la nicchia ecologica E un concetto ipervolumetrico e non fisico, che rappresenta l insieme degli aspetti delle relazioni di ogni specie animale con la componente abiotica (habitat) e biotica (biocenosi) degli ecosistemi dove essa vive La nicchia ecologica è specie- specifica ed è il risultato dei processi adattativi che hanno interessato ogni specie animale I fattori limitanti sono tutti i fattori biotici ed abiotici che delimitano la nicchia di ogni specie (es. altre specie, caratteristiche ecosistemiche, parametri chimico-fisici)

36 Nicchia fondamentale e nicchia realizzata

37 Nicchia fondamentale e nicchia realizzata

38 L adattamento popolazionale e la realizzazione della nicchia sono determinati da fattori biocenotici (ad es. la presenza di altre specie) Es.: relazione tra forma del cono e del becco (per presenza/assenza scoiattoli)

39 La competizione per le risorse determina l ampiezza della nicchia realizzata in ogni popolazione

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44 I fattori limitanti I fattori limitanti sono ogni aspetto abiotico e biotico, che può rappresentare un limite alla realizzazione della nicchia e quindi alla sopravvivenza della popolazione (specie). Ci sono condizioni ottimali e non.

45 Convergenza adattativa

46 Somiglianza e diversità ambientale, con pressioni selettive simili o diverse, hanno come effetto, convergenza o divergenza adattativa, cioè adattamenti morfologici e biologici simili o diversi, partendo o meno dallo stessa base filogenetica Differenze tra specie affini La competizione, come elemento di pressione selettiva, produce estinzione o differenziamento di nicchia ecologica e di morfologia

47 Omologia e convergenza adattativa

48 Omologia e analogia

49 Omologia Analogia

50 Evoluzione divergente in strutture omologhe

51 Convergenza adattativa al nuoto in tre classi di Vertebrati

52 Convergenza adattativa al volo in due classi di Vertebrati e negli Insetti

53 Ipermetabolia Un caso di ripetuta convergenza biologica Coleoptera, Meloidae Olometabolia con polimorfismo larvale Lepidoptera Strepsiptera Gracillariidae Hymenoptera Ichneumonidae, Chalcidoidea Coleoptera Carabidae Brachyninae, Staphilinidae, Ripiphoridae Diptera Bombyliidae, Acroceridae, Tachinidae, Nemestrinidae, Larvevoridae

54 Coevoluzione e ripartizione delle nicchie nelle biocenosi

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56 Classici esempi di coevoluzione sono quelli dei rapporti simbiontici, come il parassitismo

57 Adattamento dei parassiti a più ecosistemi distinti e complessi cicli di sviluppo Cicli di protozoi

58 Schizogonia / Gametogonia Carnivorismo Oocisti nelle feci Formazione di cisti Sporogonia nel terreno Trasmissione congenita Adattamento dei parassiti a più ecosistemi distinti e complessi cicli di sviluppo

59 Differenziamento della nicchia e ripartizione delle risorse in un ecosistema

60 Le comunità biotoche tendono verso una stabilità ( climax ) attraverso l eliminazione di specie poco adattate ed il differenziamento di nicchia

61 Ricchezza in specie e ripartizione della nicchia nel genere Sylvia in aree geografiche distinte

62 Differenze e sovrapposizione di nicchia trofica in serpenti italiani

63 Composizione della comunità di piccoli mammiferi in ecosistemi diversi: variazione della dominanza in specie Macchia ecotonale Crocidura indetermined 5% Apodemus indetermined 25% Other Murinae 10% Clethriononomis glareolus 17% Apodemus sylvaticus 39% Apodemus flavicollis 4%

64 Adattamento contro la malaria e sistema di coevoluzione

65 Esempi di coevoluzione animali/piante Specializzazione dei becchi verso i tipi florali

66 Esempi di coevoluzione animali/piante